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四电平混合钳位变换器的电容电压平衡与稳定控制
Capacitor Voltage Balancing and Stabilization for 4-Level Hybrid-Clamped Converter Using Selected Switching States
Jianyu Pan · Risha Na · Yong Yang · Haiwei Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
针对四电平混合钳位变换器（4L-HCC）在低频运行下直流侧及飞跨电容电压波动大的问题，本文利用其开关状态冗余特性，提出了一种新型电容电压平衡与稳定控制方法，有效抑制了电容电压波动。
解读: 该研究针对多电平拓扑的电容电压平衡问题，对阳光电源的高功率密度逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级和更高效率演进，4L-HCC等先进拓扑能有效降低开关损耗并提升输出波形质量。建议研发团队关注该平衡算法在PowerTitan等大功率储能变流器中的应用潜力，通过...
一种适用于高调制比和高功率因数五电平二极管钳位变换器的改进电容电压平衡方法
An Improved Capacitor Voltage-Balancing Method for Five-Level Diode-Clamped Converters With High Modulation Index and High Power Factor
Zhihong Zhao · Jianfeng Zhao · Can Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
针对五电平二极管钳位变换器（5L-DCC）的电容电压不平衡问题，本文提出了一种改进的基于内六边形矢量分解的空间矢量调制（VDSVM）方法。该方法在保持高调制比和高功率因数运行的同时，有效解决了现有平衡策略的缺陷，提升了变换器运行的稳定性和可靠性。
解读: 该研究针对多电平拓扑的核心痛点——电容电压平衡问题，提出了改进的调制策略。对于阳光电源而言，该技术对大型地面光伏电站中使用的集中式逆变器及高压大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平技术能有效降低开关应力并提升输出电...
基于载波调制方案的模块化中点钳位变换器电压平衡
Voltage Balancing of a Modular Neutral-Point-Clamped Converter With a Carrier-Based Modulation Scheme
Apparao Dekka · Ricardo Lizana Fuentes · Mehdi Narimani · Bin Wu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年10月
本文提出了一种针对五电平模块化中点钳位（5L-MNPC）变换器的简单电压平衡方法。该拓扑通过两个三电平NPC模块串联实现，要求每个直流母线电容电压维持在总直流母线电压的四分之一。文章基于载波调制方案，有效解决了多电平拓扑中的电容电压均衡难题。
解读: 该研究针对多电平拓扑的电容电压平衡问题，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统直流侧电压等级的不断提升（如1500V甚至更高），采用多电平拓扑可有效降低功率器件的电压应力并提升效率。该文提出的载波调制平衡策略简单易行，有助于优化阳光电源现有逆变器产品的控制...
基于多空间电压矢量映射与中点电压自平衡策略的五电平有源中点钳位逆变器SVPWM
SVPWM for Five-Level Active Neutral-Point-Clamped Converter Based on Multispace Voltage Vector Mapping and Midpoint-Voltage Self-Balancing Strategy
Qingqing Zhao · Naizhe Diao · Xianrui Sun · Chonghui Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
本文提出了一种用于五电平有源中点钳位（ANPC）逆变器的空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略。通过多空间映射技术，将复杂的五电平拓扑转化为多个二电平拓扑进行计算，显著简化了调制算法的复杂度，并实现了中点电压的自平衡控制，有效解决了现有调制方法的局限性。
解读: 该研究针对五电平ANPC拓扑的优化，对阳光电源的高功率密度、高效率集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平技术是提升效率、降低输出谐波的关键。该算法通过简化计算量，有助于提升控制器的实时响应速度...
一种最小化子模块电容电压偏差的模块化多电平变换器预测排序算法
Predictive Sorting Algorithm for Modular Multilevel Converters Minimizing the Spread in the Submodule Capacitor Voltages
Kalle Ilves · Lennart Harnefors · Staffan Norrga · Hans-Peter Nee · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
随着开关频率的降低，模块化多电平变换器（MMC）的电容电压平衡变得愈发困难，导致子模块电压纹波增大。本文提出了一种新型电容电压平衡策略，旨在结合低开关频率与优化的电压均衡性能，有效抑制子模块电容电压的波动范围。
解读: 该研究针对MMC拓扑的电容电压均衡问题，对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在追求高效率、低开关损耗的大功率并网设备中，降低开关频率是提升系统效率的关键，但会带来电压均衡挑战。该预测排序算法可优化子模块的投切逻辑，在保证电压平衡的前提下降低...
基于最优开关切换的飞跨电容多电平变换器电压平衡方法
Optimal Switching Transition-Based Voltage Balancing Method for Flying Capacitor Multilevel Converters
Amer M. Y. M. Ghias · Josep Pou · Vassilios G. Agelidis · Mihai Ciobotaru · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年4月
本文提出了一种基于相移脉宽调制（PD-PWM）的飞跨电容多电平变换器电压平衡方法。利用变换器开关状态的冗余性，通过连续评估并最小化代价函数，确定最优的开关切换路径，从而实现电容电压的有效平衡。
解读: 飞跨电容多电平拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势，对阳光电源的组串式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）的效率优化具有参考价值。该研究提出的电压平衡策略能够有效解决多电平拓扑中电容电压不均的痛点，提高系统运行的可靠性与控制精度。建议研发团队关注该方法在降低开关损耗及提...
超级电容器储能系统寿命最大化的均衡电路新控制
Balancing Circuit New Control for Supercapacitor Storage System Lifetime Maximization
Seima Shili · Alaa Hijazi · Ali Sari · Xuefang Lin-Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
超级电容器因其高功率密度在储能领域应用广泛，但受限于单体电压，需采用多串联结构。本文提出了一种新型均衡电路控制策略，旨在通过优化电压均衡管理，提升超级电容器储能系统的运行安全性与使用寿命。
解读: 该研究关注超级电容器的均衡控制与寿命优化，对阳光电源的储能业务具有重要参考价值。虽然阳光电源目前的PowerTitan和PowerStack系列主要基于锂电池技术，但随着混合储能（锂电+超级电容）在调频等高频功率响应场景的应用增加，该控制策略可优化PCS的直流侧管理。建议研发团队关注该均衡算法在多串...
模块化多电平变换器的分散式控制方法
Decentralized Control Method for Modular Multilevel Converters
Bing Xia · Yaohua Li · Zixin Li · Georgios Konstantinou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年6月
本文提出了一种用于模块化多电平变换器（MMC）的功率模块电容电压与开关频率平衡的分散式控制方法。该方法由中央控制器、六个桥臂控制器和多个组控制器组成，组控制器负责组内功率模块的电容电压平衡，有效降低了系统的控制复杂度与通信压力。
解读: MMC拓扑在阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能PCS（如PowerTitan系列）中具有重要应用潜力。该分散式控制方法通过分层架构降低了中央处理器的计算负担，增强了系统在高压大功率场景下的扩展性与可靠性。对于阳光电源而言，该技术有助于优化大型储能变流器内部功率模块的均压控制，减少通信延迟，提升系统...
短路条件下串联IGBT的电压平衡
Voltage Balancing of Series IGBTs in Short-Circuit Conditions
Mostafa Zarghani · Saeed Peyghami · Francesco Iannuzzo · Frede Blaabjerg 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
本文提出了一种串联IGBT电压平衡方案，在短路条件下表现优异。通过引入优化的钳位型缓冲电路及有源驱动器，在短路期间平衡各IGBT电流，从而显著降低缓冲电容需求，提升了高压功率变换系统的可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的高压大功率产品线具有重要应用价值。在集中式光伏逆变器及PowerTitan系列大型储能PCS中，为了满足高直流母线电压需求，常采用IGBT串联技术。该方案提出的有源驱动与优化缓冲电路，能有效解决短路工况下的电压不平衡问题，不仅能提升系统在高压下的可靠性，还能通过减小缓冲电容体积，...
一种嵌套中点钳位
NNPC）逆变器的电容电压平衡方法
Kai Tian · Bin Wu · Mehdi Narimani · Dewei Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种嵌套中点钳位（NNPC）逆变器的电容电压平衡方法。NNPC逆变器是一种新型四电平电压源逆变器，适用于2.4–7.2 kV中压应用，无需功率半导体串联即可实现宽电压范围运行，并具备高质量输出电压特性。
解读: NNPC拓扑作为一种高压多电平技术，对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能PCS产品具有重要参考价值。该技术无需器件串联即可实现高压输出，有助于提升系统功率密度和效率，降低对高压IGBT的依赖。建议研发团队关注该拓扑在大型地面光伏电站及高压储能系统中的应用潜力，重点评估其在复杂电网环境下的电容电压平衡...
基于单传感器的五电平DC-DC变换器全范围电压平衡方法
Single Sensor-Based Full-Range Voltage Balancing Method for Five-Level DC–DC Converters
Zhigang Yao · Muyang Liu · Xinyu He · Fei Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
多电平DC-DC变换器通常需要大量电压传感器来实现电容电压平衡。本文提出了一种基于单传感器的全范围电压平衡方法，旨在减少五电平DC-DC变换器中电压检测器的数量，降低系统复杂性与成本，同时保持变换器的稳定运行。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器（PCS）具有重要参考价值。在追求高功率密度和高效率的过程中，多电平拓扑被广泛应用。通过减少电压传感器数量，不仅能显著降低硬件成本和PCB空间占用，还能提升系统的可靠性（减少传感器故障点）。建议研发团队评估该单传感器平衡算法在PowerTitan等大功率...
一种基于自供电控制的模块化多电平变换器电容静态电压平衡新方法
A Novel Method Based on Self-Power Supply Control for Balancing Capacitor Static Voltage in MMC
Longfei Luo · Yanbin Zhang · Lixin Jia · Ningning Yang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
模块化多电平变换器（MMC）是高压直流输电系统的核心拓扑。针对系统非受控预充电阶段需耗时10分钟以上以验证子模块可靠性的问题，本文提出了一种基于自供电控制的新型电容静态电压平衡方法，有效缩短了预充电时间并提升了系统启动的稳定性和可靠性。
解读: 该研究针对MMC拓扑的预充电及电容电压均衡优化，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏电站的集中式逆变器技术具有重要参考价值。MMC架构在超高压直流输电及大型储能并网中应用广泛，该方法通过优化自供电控制策略，可显著缩短设备启动时间，提升系统在极端工况下的可靠性。建议研...
一种具有自电压平衡功能的新型高升压开关电容多电平逆变器
A Novel High Step-Up Switched-Capacitor Multilevel Inverter With Self-Voltage Balancing
Mohammad Fallah Talooki · Mohammad Rezanejad · Reza Khosravi · Emad Samadaei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文提出了一种基于开关电容模块的新型单直流源高升压多电平逆变器（MLI），适用于低压直流源的可再生能源应用。该拓扑结构无需外部或闭环电路即可实现电容器的电压自平衡，且具有高升压能力，能够有效提升系统效率与功率密度。
解读: 该拓扑结构的高升压特性与自平衡能力对阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有重要参考价值。在低压直流输入场景下，该技术可减少对前级DC-DC升压电路的依赖，从而降低系统复杂度和成本，提升整体转换效率。建议研发团队评估其在紧凑型户用逆变器中的应用潜力，重点关注开关电容在宽负载范围下的电压纹波表现...
基于SVM概念的级联H桥多电平变换器开路故障诊断及故障前后直流电压平衡控制
OC Switch Fault Diagnosis, Pre- and Postfault DC Voltage Balancing Control for a CHBMC Using SVM Concept
Dong Xie · Chunxu Lin · Hongjian Lin · Wenqiang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
针对单相级联H桥多电平变换器（CHBMC）中存在的直流电压不平衡及开关管开路故障问题，本文提出了一种基于空间矢量调制（SVM）概念的新型故障诊断与直流电压平衡控制策略。该方法有效解决了故障导致的电流过冲及高谐波问题，提升了系统的可靠性与运行稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式及大功率组串式逆变器具有重要参考价值。级联H桥拓扑常用于高压大功率光伏并网场景，其直流侧电压平衡与故障容错能力直接影响系统可靠性。通过引入SVM概念的故障诊断与平衡控制，可优化阳光电源现有逆变器的保护策略，提升在复杂电网环境下的运行稳定性。建议研发团队关注该算法在多电平拓扑中...
基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关的部分功率变换器
Partial Power Converter Based on the Gate Voltage Self-Balancing Supercascode Power Switch
Yu Xiao · Renfeng Guan · Zongjian Li · Zhikai Chen 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
为简化中压直流输入下的拓扑与控制，本文提出了一种基于栅极电压自平衡超共源共栅功率开关（GVSB-SCPS）的新型部分功率直流变压器（DCX）。该DCX前级由GVSB-SCPS构成，实现了单模块中压直流输入及固定电压比，并通过闭环控制实现了稳压输出。
解读: 该技术通过超共源共栅结构解决了高压输入下的器件耐压与平衡问题，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能PCS具有重要参考价值。随着光伏系统向高压化（1500V及以上）发展，该拓扑有助于简化DC-DC变换级设计，提升功率密度并降低系统成本。建议研发团队评估GVSB-SCPS在下一代高压储...
一种基于无电流排序与选择的模块化多电平变换器电容电压平衡方法
A Currentless Sorting and Selection-Based Capacitor-Voltage-Balancing Method for Modular Multilevel Converters
Pengfei Hu · Remus Teodorescu · Songda Wang · Shuqi Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）的无电流排序与选择（SAS）电容电压平衡方法。该方法无需采集桥臂电流信号，在保持与传统SAS方法性能相当的前提下，减少了采样信号数量，简化了控制系统架构，并降低了整体硬件成本。
解读: 该技术对阳光电源的大功率储能变流器（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。MMC拓扑常用于高压大功率并网场景，通过去除电流传感器采样，不仅能降低硬件成本，还能减少因传感器故障导致的系统停机风险，提升产品可靠性。建议研发团队评估该算法在复杂电网工况下的动态响应能力，若性能...
基于模型预测的级联H桥逆变器容错与功率平衡控制
Model Predictive-Based Fault-Tolerant and Power Balancing Control for Cascaded H-Bridge Inverter
Xiaogang Wang · Yongtian Zhao · Ru Yang · Wei Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种针对三相级联H桥逆变器的容错控制与功率平衡方法，基于模型预测控制（MPC）实现。该方法利用冗余电压矢量和组合电压，在开关管开路或短路故障下重构输出电压，并有效解决了级联结构中的输出功率不平衡问题，提升了系统运行的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。级联H桥拓扑常用于高压大功率并网场景，通过MPC实现容错与功率平衡，能显著提升系统在极端工况下的可用性，降低运维成本。建议研发团队关注该算法在iSolarCloud智能运维平台中的集成，通过故障诊断与容错策略...
一种用于电流控制型飞跨电容多电平变换器的高带宽并行主动平衡控制器
A High-Bandwidth Parallel Active Balancing Controller for Current-Controlled Flying Capacitor Multilevel Converters
Rahul K. Iyer · Ivan Z. Petric · Roderick S. Bayliss · Nathan C. Brooks 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种针对电流控制型飞跨电容多电平变换器的电容电压平衡控制器。通过状态空间平均法建立的小信号模型指导了并行控制器的结构设计。该控制器引入非线性动作，实现了飞跨电容控制环路的解耦，并有效抑制了电容电压之间的不利相互作用。
解读: 飞跨电容多电平（FCMC）拓扑在提升功率密度和降低输出谐波方面具有显著优势，对于阳光电源的高功率密度组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要的技术参考价值。该研究提出的高带宽并行平衡控制策略，能够有效解决多电平拓扑中复杂的电容电压均衡难题，提升系统在动态工况下的稳定性。建议...
基于多绕组变压器的低成本栅极驱动单元电池均衡系统
Multiwinding Transformer Based Cell Balancing System With Cost-Effective Gate Drivers
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
电池均衡是电池管理系统的关键要素，用于确保电池单体的电压差处于合适范围内。本文提出了一种基于多绕组变压器（MWT）的有源电池均衡器，并配备了具有成本效益的栅极驱动电路。该均衡器可使所有电池在任何时候同时进行均衡，与传统的基于半桥的多绕组变压器均衡器相比，均衡速度更快。此外，该均衡器中使用的所有金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）均由基于脉冲变压器隔离或电容隔离的多端口电路驱动，从而降低了成本并减小了尺寸。这些特性使得所提出的电池均衡器更适用于需要快速电池均衡的电池储能系统和电...
解读: 从阳光电源储能系统业务角度看，这项基于多绕组变压器的电池均衡技术具有显著的应用价值。当前我司储能产品线涵盖工商业储能和大型电网侧储能系统，电池管理系统（BMS）的均衡性能直接影响系统效率、寿命和安全性。 该技术的核心优势在于两点：首先，同步均衡能力突破了传统半桥架构的串行限制，可实现所有电芯的并行...
具有自电压平衡功能的输出串联型模块化DC-DC变换器用于集成可变能源
Output-Series Modular DC–DC Converter With Self-Voltage Balancing for Integrating Variable Energy Sources
Changjiang Sun · Miao Zhu · Xin Zhang · Jingjing Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
输出串联型模块化DC-DC变换器（OSMDC）凭借高升压能力，成为集成分布式可再生能源的有效方案。针对各能源输入功率不均导致的输出端电压失衡问题，本文提出了一种自电压平衡控制策略，旨在提升多输入系统在可变能源接入场景下的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的组串式逆变器及储能系统（如PowerStack）具有重要的参考价值。在光伏组串或储能电池簇接入时，输入功率的差异性常导致直流侧电压不平衡，影响系统效率与寿命。该自平衡拓扑可优化多路输入架构，减少对复杂外部均衡电路的依赖，提升系统功率密度。建议研发团队评估该拓扑在大型地面电站及工商...
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